Научно-инженерный кластер СГУВТ разработал технологию сверхзвукового воздушно-плазменного напыления покрытий
Технология используется для защиты поверхности деталей и узлов от внешнего воздействия высокой температуры и агрессивных сред
Научно-инженерный кластер Сибирского государственного университета водного транспорта (СГУВТ) вывел на рынок технологию сверхзвукового воздушно-плазменного напыления покрытий, не имеющую аналогов в мире по совокупности ряда важнейших параметров, сообщила пресс-служба Росморречфлота.
«Можно с уверенностью утверждать, что технология, используемая для защиты поверхности деталей и узлов от внешнего воздействия высокой температуры и агрессивных сред, разработанная совместно с Институтом теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича и ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный технический университет» — уникальная и прорывная», — отмечается в сообщении.
Основное отличие разработки от зарубежных методов заключается в использовании вместо инертных газов чистого воздуха. Кроме того, сверхзвуковой плазменный поток (HV-APS) отличается от традиционного (APS) высокой скоростью и низкой температурой, что позволяет получать качественные покрытия на основе металлических материалов. Пористость таких покрытий составляет менее 1%, а адгезионная прочность — выше 80 МПа. Разработка обладает рядом других преимуществ, одним из которых является минимальное окисление частиц. Более того, сверхзвуковой поток может быть использован для «горячей» абразивноструйной обработки деталей. Высокая температура плазменных потоков (3000-12000 К) позволяет наносить покрытия из наиболее тугоплавких материалов, а толщина покрытий может варьироваться от десятков микрометров до нескольких миллиметров.
Технология позволяет получать покрытия самого широкого спектра свойств: износостойкие (истирание, эрозия, фреттинг, кавитация), обеспечивать коррозионную, химическую и тепловую защиту, электроизоляцию и электропроводность, антифрикционные качества, эффективность прирабатываемых уплотнений и т.д. Еще одной особенностью технологии является широкий выбор материалов напыления – это различные металлы и сплавы, оксиды, карбиды, металлокерамика, композиты и др.
Технология, применяющаяся для восстановления геометрии, упрочнения и защиты рабочих поверхностей деталей различных машин, механизмов и конструкций востребована уже далеко за пределами отрасли водного транспорта. Превосходной заменой гальваническому покрытию, например, в нефтегазовой отрасли является карбидное покрытие WC/CoCr высокой твердости и плотности, которое характеризуется отсутствием микротрещин, защитой от гидроабразивного и коррозионного износа при воздействии буровой жидкости, а также повышает срок службы деталей до 4-8 раз по сравнению с традиционным хромированием.
Также неоспоримыми преимуществами разработанной технологии являются низкая себестоимость нанесения покрытий (требуется только электроэнергия для работы плазменной установки и компрессора) и высокая производительность процесса (до 30 кг/час).
Во всех собственных научных разработках для ученых СГУВТ главным условием остается использование именно отечественных деталей, расходников и технологий. В настоящее время в рамках исследовательской деятельности по данному направлению спроектирована и изготовлена установка плазменного напыления «Термоплазма 50-03», не имеющая аналогов ни в нашей стране, ни за рубежом по ряду показателей. При сборке данного аппарата используются только материалы и детали отечественного производства, также, как и в процессе его работы применяются порошки, изготовленные в России. Разработанная установка защищена патентом и готова к широкому производству.
Исследования ученых Сибирского государственного университета водного транспорта совместно со специалистами Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения РАН в данном направлении продолжаются и являются весьма перспективными. Сибирским государственным университетом водного транспорта на данные разработки получен государственный заказ.
Безусловным достоинством установки можно считать ее мобильность и возможность работы, в том числе, в условиях Крайнего Севера. Эксперты считают этот аспект значительным плюсом технологии для ее практического внедрения в энергетической, производственной, транспортной системах страны на долгую перспективу и, возможно, точечного использования установки в самом ближайшем будущем, например, для ряда проектов в акватории Северного морского пути (СМП).
Проректор по научной работе СГУВТ, доктор технических наук, профессор Борис Палагушкин рассказывает: «Сегодня уже ведутся поставки нашего плазменного оборудования в ряд высокотехнологичных концернов оборонно-промышленного комплекса, а также Казанский (Приволжский) федеральный университет, ООО «С 7 Космические транспортные системы», ОАО «ЦНИИ Материалов» (Корпорация «УралВагонЗавод») и ряд других организаций».
«Мы предлагаем заказчику не только плазменное напыление покрытий на детали, но и поставку полнокомплектного плазменного оборудования, а также проектирование и практическую (производственную) отработку технологических процессов плазменного напыления покрытий под задачи заказчика, включая обучение специалистов. Сложившаяся на сегодняшний день ситуация позволила многим производителям и бизнесменам увидеть внутренний российский рынок и обнаружить, что в нашей стране есть множество замечательных научных разработок и талантливых ученых. Думаю, что такая переориентация принесет российской экономике большой позитивный эффект с прорывами во многих отраслях деятельности», — подчеркнул проректор СГУВТ.
